已知D、H是常见的非金属单质，其中H是黄绿色气体．J是一种金属单质，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定．D、J元素在周期表中同主族，D是形成化合物种类最多的元素．A、C是金属氧化物

Question

已知D、H是常见的非金属单质，其中H是黄绿色气体．J是一种金属单质，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定．D、J元素在周期表中同主族，D是形成化合物种类最多的元素．A、C是金属氧化物，C和J均是某种常见电池的电极材料，B与C反应时，每生成1mol H同时消耗4mol B和1mol C．它们之间的关系如图：
（1）写出物质A的化学式______．
（2）写出反应②的化学方程式______．
（3）由金属氧化物A和C得到其相应的金属单质，在冶金工业上一般可用______方法（填序号）．
①热分解法      ②热还原法       ③电解法
其中从A得到其相应金属也可以用铝热法，若反应中lmolA参加反应，转移电子的物质的量为______mol．
（4）用C、J作电极，与硫酸构成如图所示电池，工作时电池发生的总反应式为______，当反应转移1mol电子时，溶液中消耗H⁺的物质的量为______mol．
（5）向框图中的红褐色透明液体K中逐滴滴入HCl溶液．可以观察到先产生红褐色沉淀，后红褐色沉淀溶解，请解释原因______






⁺

Answer 1

H是黄绿色气体，为Cl₂2，D是形成化合物种类最多的元素，所以D是碳，D、J元素在周期表中同主族，J是一种金属单质，J元素的+2价化合物比+4价化合物稳定，所以J是Pb，C+D→Pb+CO₂2，C是金属氧化物，所以C是PbO，PbO+B→Cl₂2+G+I，B与C反应时，每生成1mol H同时消耗4mol B和1mol C，根据得失电子守恒知，B是HCl，A是金属氧化物，A+盐酸→E+F+G，E和氯气反应生成F，所以A中金属元素是变价元素，为铁元素，A是四氧化三铁，E是氯化亚铁，F是氯化铁，G是水，I是PbCl₂2，氯化铁溶液煮沸得氢氧化铁胶体K．
（1）通过以上分析知，A是Fe₃3O₄4，故答案为：Fe₃3O₄4；
（2）二氧化铅和盐酸反应生成氯化铅、氯气和水，反应方程式为：PbO₂2+4HCl=PbCl₂2+Cl₂2↑+2H₂2O，
故答案为：PbO₂2+4HCl=PbCl₂2+Cl₂2↑+2H₂2O
（3）铁和铅属于较活泼金属，采用热还原法冶炼，故选②；
设转移电子的物质的量是x．
3Fe₃3O₄4+8Al(高温.)/()9Fe+4Al₂O₃转移电子
3mol                     24mol
1mol                      x
x=8mol
故答案为：②；8；
（4）用C、J作电极，与硫酸构成的原电池中，铅失电子，二氧化铅得电子，与硫酸反应生成硫酸铅和水，反应方程式为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，
设消耗硫酸的物质的量是y．
Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O转移电子
        2mol             2mol
         y               1mol
y=1mol，1mol硫酸中氢离子的物质的量是2mol，
故答案为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O；2；
（5）向胶体中滴加电解质溶液会产生聚沉现象，氢氧化铁又能和盐酸反应生成可溶性盐，所以沉淀会溶解，
故答案为：开始加盐酸时，氢氧化铁胶体遇电解质发生聚沉，再继续滴加则氢氧化铁沉淀与盐酸发生酸碱中和反应，沉淀溶解． (高温.)/()

 高温 

.

 高温 

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 高温 

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 高温  高温  高温 

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.

.   9Fe+4Al₂2O₃3转移电子
3mol                     24mol
1mol                      x
x=8mol
故答案为：②；8；
（4）用C、J作电极，与硫酸构成的原电池中，铅失电子，二氧化铅得电子，与硫酸反应生成硫酸铅和水，反应方程式为：Pb+PbO₂2+2H₂2SO₄4=2PbSO₄4+2H₂2O，
设消耗硫酸的物质的量是y．
Pb+PbO₂2+2H₂2SO₄4=2PbSO₄4+2H₂2O转移电子
        2mol             2mol
         y               1mol
y=1mol，1mol硫酸中氢离子的物质的量是2mol，
故答案为：Pb+PbO₂2+2H₂2SO₄4=2PbSO₄4+2H₂2O；2；
（5）向胶体中滴加电解质溶液会产生聚沉现象，氢氧化铁又能和盐酸反应生成可溶性盐，所以沉淀会溶解，
故答案为：开始加盐酸时，氢氧化铁胶体遇电解质发生聚沉，再继续滴加则氢氧化铁沉淀与盐酸发生酸碱中和反应，沉淀溶解．